Forskare har upptäckt en ny exotisk form av is

До сих пор было известно 18 кристаллических форм льда, которые различаются расположением атомов. Однако,

строго говоря, это на самом деле не идеальные кристаллы, а неупорядоченные системы, в которых молекулы воды случайным образом ориентированы в разных пространственных направлениях. Типы льда, известные как полиморфы, образуются в зависимости от давления и температуры и обладают очень разными свойствами. Например, их температуры плавления различаются на несколько сотен градусов по Цельсию. Ученые сравнивают виды льда с алмазом и графитом, оба из которых сделаны из чистого углерода.

Nu är det 19. Resultaten av studien publiceras i tidskriften Nature Communications.

I snöflingor eller isbitar från kylskåpetsyreatomer är sexkantiga. Denna form kallas is I. Det finns inga andra former av is på jordens yta, men under laboratorieförhållanden, som ändrar temperatur och tryck, får forskare andra kristallina modifieringar - polymorfer.

Former av is VI och is VII under högt tryckfinns som inneslutningar i diamanter och har därför lagts till i listan över mineraler av International Mineralogical Association (IMA). Många sorter av is bildas i rymden under speciella tryck- och temperaturförhållanden. De finns till exempel på himlakroppar som Jupiters måne Ganymedes, som är täckt med islager av olika slag.

Genom att ändra villkoren för kristallisation av is VI, nämligen genom att sakta ner kylningsprocessen och öka trycket till cirka 20 kilobar, fick författarna en modifiering med ett nytt arrangemang av väteatomer - is XIX.

«В то время мы нашли четкие доказательства того, что это — новый упорядоченный вариант, но мы не смогли тогда выяснить его кристаллическую структуру», — объясняет руководитель исследования Томас Лоэртинг (Thomas Loerting).

I den aktuella studien har författarna lyckatsgjort och med metoden för neutrondiffraktion, som anses vara guldstandarden för bestämning av kristallstrukturen. För detta var det nödvändigt att hitta den bästa varianten av strukturen bland resultaten av flera tusen mätningar.

Ice XV och Ice XIX är det första relaterade paret av polymorfa isarter där syrgitteret är detsamma, men väteatomernas ordning är annorlunda.

Läs mer

Den första exakta världskartan skapades. Vad är fel med alla andra?

Forskare har för första gången registrerat hur planeter bildas runt stjärnor med låg massa

Ett läkemedel mot åldrande som tar bort åldrande celler har upptäckts